WO2021235150A1 - Noise filter and power conversion device - Google Patents

Noise filter and power conversion device Download PDF

Info

Publication number
WO2021235150A1
WO2021235150A1 PCT/JP2021/015819 JP2021015819W WO2021235150A1 WO 2021235150 A1 WO2021235150 A1 WO 2021235150A1 JP 2021015819 W JP2021015819 W JP 2021015819W WO 2021235150 A1 WO2021235150 A1 WO 2021235150A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
bus bar
noise filter
noise
power
support portion
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/015819
Other languages
French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
斉 谷口
裕樹 船戸
Original Assignee
株式会社日立製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社日立製作所 filed Critical 株式会社日立製作所
Priority to DE112021001283.5T priority Critical patent/DE112021001283T5/en
Publication of WO2021235150A1 publication Critical patent/WO2021235150A1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/12Arrangements for reducing harmonics from ac input or output
    • H02M1/126Arrangements for reducing harmonics from ac input or output using passive filters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/44Circuits or arrangements for compensating for electromagnetic interference in converters or inverters

Abstract

A noise filter that suppresses noise superimposed on a current comprises: a plurality of busbars in which the current flows; a busbar support part that supports the plurality of busbars; and an insulation layer positioned between each of the plurality of busbars and the busbar support part, the busbar support part being a conductor, the busbars each having an embedded part embedded in the busbar support part, and the embedded parts being electrically insulated from the busbar support part.

Description

ノイズフィルタ、電力変換装置Noise filter, power converter
 本発明は、電流に重畳されたノイズを抑制するノイズフィルタおよびこれを用いた電力変換装置に関する。 The present invention relates to a noise filter that suppresses noise superimposed on an electric current and a power conversion device using the noise filter.
 本発明に関する背景技術として、特許文献1が知られている。特許文献1には、コア部材と、互いに主面が対向した状態でコア部材をそれぞれ貫通する正極側導体および負極側導体と、これらを収納するベースとを備え、正極側導体および負極側導体がベースに絶縁部材を介して配置されている電力変換装置のノイズフィルタ回路が開示されている。 Patent Document 1 is known as a background technique for the present invention. Patent Document 1 includes a core member, a positive electrode side conductor and a negative electrode side conductor penetrating the core member with their main surfaces facing each other, and a base for accommodating these, and the positive electrode side conductor and the negative electrode side conductor are provided. A noise filter circuit of a power converter arranged on a base via an insulating member is disclosed.
国際公開第2019/064833号International Publication No. 2019/068433
 特許文献1の技術では、ノイズ抑制に伴うコア部材の発熱を十分に放熱させることが困難であり、フィルタ性能を維持するためには、コア部材に印加されるノイズレベルを一定値以下に制限する必要がある。したがって、ノイズの抑制に関して改善の余地がある。 With the technique of Patent Document 1, it is difficult to sufficiently dissipate heat generated by the core member due to noise suppression, and in order to maintain the filter performance, the noise level applied to the core member is limited to a certain value or less. There is a need. Therefore, there is room for improvement in terms of noise suppression.
 本発明によるノイズフィルタは、電流に重畳されたノイズを抑制するものであって、前記電流が流れる複数のバスバと、前記複数のバスバを支持するバスバ支持部と、前記複数のバスバと前記バスバ支持部の間にそれぞれ配置された絶縁層と、を備え、前記バスバ支持部は、導電体であり、前記バスバは、前記バスバ支持部に埋め込まれた埋込部を有し、前記埋込部は、前記バスバ支持部と電気的に絶縁されている。
 本発明による電力変換装置は、ノイズフィルタと、パワーモジュールと、直流電力を平滑化する平滑キャパシタと、前記パワーモジュールを制御する制御部と、を備える。
The noise filter according to the present invention suppresses noise superimposed on a current, and includes a plurality of bus bars through which the current flows, a bus bar support portion that supports the plurality of bus bars, and the plurality of bus bars and the bus bar support. The bus bar support portion is a conductor, the bus bar has an embedded portion embedded in the bus bar support portion, and the embedded portion is provided with an insulating layer arranged between the portions. , Is electrically isolated from the bus bar support.
The power conversion device according to the present invention includes a noise filter, a power module, a smoothing capacitor for smoothing DC power, and a control unit for controlling the power module.
 本発明によれば、ノイズを十分に抑制可能なノイズフィルタおよびそれを用いた電力変換装置を提供することができる。
 上記した以外の課題、構成および効果は、以下の発明を実施するための形態の説明により明らかにされる。
According to the present invention, it is possible to provide a noise filter capable of sufficiently suppressing noise and a power conversion device using the noise filter.
Issues, configurations and effects other than those described above will be clarified by the following description of embodiments for carrying out the invention.
本発明の第1の実施形態に係るノイズフィルタの外観斜視図である。It is external perspective view of the noise filter which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係るノイズフィルタの断面図である。It is sectional drawing of the noise filter which concerns on 1st Embodiment of this invention. コモンモードノイズ電流が流れる電流経路の説明図である。It is explanatory drawing of the current path through which a common mode noise current flows. 比較例に係るノイズフィルタの外観斜視図である。It is external perspective view of the noise filter which concerns on a comparative example. 比較例に係るノイズフィルタによるコモンモードノイズ電流の低減効果の説明図である。It is explanatory drawing of the reduction effect of the common mode noise current by the noise filter which concerns on a comparative example. 比較例に係るノイズフィルタにおけるコモンモードノイズ電流の計算結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the calculation result of the common mode noise current in the noise filter which concerns on a comparative example. 本発明の第1の実施形態に係るノイズフィルタによるコモンモードノイズ電流の低減効果の説明図である。It is explanatory drawing of the common mode noise current reduction effect by the noise filter which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係るノイズフィルタにおけるコモンモードノイズ電流の計算結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the calculation result of the common mode noise current in the noise filter which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係るノイズフィルタの容量値とスイッチング損失の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the capacitance value of the noise filter which concerns on 1st Embodiment of this invention, and a switching loss. 本発明の第2の実施形態に係るノイズフィルタの外観斜視図である。It is external perspective view of the noise filter which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係るノイズフィルタの断面図である。It is sectional drawing of the noise filter which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係るノイズフィルタによるコモンモードノイズ電流の低減効果の説明図である。It is explanatory drawing of the common mode noise current reduction effect by the noise filter which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の変形例に係るノイズフィルタの断面図である。It is sectional drawing of the noise filter which concerns on the modification of this invention. 本発明の第3の実施形態に係るノイズフィルタの構成図である。It is a block diagram of the noise filter which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態に係るノイズフィルタの構成図である。It is a block diagram of the noise filter which concerns on 4th Embodiment of this invention. 本発明の第6の実施形態に係る電力変換装置を含むモータ駆動システムの構成図である。It is a block diagram of the motor drive system which includes the power conversion apparatus which concerns on 6th Embodiment of this invention.
 以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の記載および図面は、本発明を説明するための例示であって、説明の明確化のため、適宜、省略および簡略化がなされている。本発明は、他の種々の形態でも実施する事が可能である。特に限定しない限り、各構成要素は単数でも複数でも構わない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The following description and drawings are examples for explaining the present invention, and are appropriately omitted and simplified for the sake of clarification of the description. The present invention can also be implemented in various other forms. Unless otherwise specified, each component may be singular or plural.
 図面において示す各構成要素の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。 The position, size, shape, range, etc. of each component shown in the drawings may not represent the actual position, size, shape, range, etc. in order to facilitate understanding of the invention. Therefore, the present invention is not necessarily limited to the position, size, shape, range and the like disclosed in the drawings.
 同一あるいは同様な機能を有する構成要素が複数ある場合には、同一の符号に異なる添字を付して説明する場合がある。ただし、これらの複数の構成要素を区別する必要がない場合には、添字を省略して説明する場合がある。 If there are multiple components with the same or similar functions, the same code may be described with different subscripts. However, if it is not necessary to distinguish between these multiple components, the subscripts may be omitted for explanation.
(第1の実施形態)
 本発明の第1の実施形態に係るノイズフィルタの構造について、図1、図2を参照して以下に説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係るノイズフィルタの外観斜視図である。図2は、本発明の第1の実施形態に係るノイズフィルタの断面図である。
(First Embodiment)
The structure of the noise filter according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is an external perspective view of a noise filter according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the noise filter according to the first embodiment of the present invention.
 図1に示すように、本実施形態のノイズフィルタ1は、磁性体コア11、複数のバスバ12、ベース部13およびバスバ支持部14を備えて構成される。各バスバ12は、板状の導電体、例えば銅等の金属を用いて構成され、磁性体コア11をそれぞれ貫通している。磁性体コア11は、磁石等の磁性体を用いて構成され、中心にバスバ12を貫通させるための貫通孔を有する。バスバ支持部14はベース部13の上に配置されており、各バスバ12を支持している。 As shown in FIG. 1, the noise filter 1 of the present embodiment includes a magnetic core 11, a plurality of bus bars 12, a base section 13 and a bus bar support section 14. Each bus bar 12 is configured by using a plate-shaped conductor, for example, a metal such as copper, and penetrates the magnetic core 11. The magnetic core 11 is configured by using a magnetic material such as a magnet, and has a through hole at the center for passing the bus bar 12 through. The bus bar support portion 14 is arranged on the base portion 13 and supports each bus bar 12.
 なお、図1の例では3つのバスバ12を示しており、各バスバ12は三相交流モータのU相、V相、W相の各コイルと電気的にそれぞれ接続される。すなわち、ノイズフィルタ1の3つのバスバ12には、三相交流モータのU相電流、V相電流、W相電流がそれぞれ流れる。ノイズフィルタ1は、各バスバ12に流れるこれらの電流に重畳されたノイズを抑制するものである。ただし、バスバ12の数は3つに限定されない。ノイズフィルタ1がノイズの抑制対象とする電流の相数に応じて、任意数のバスバ12を設けることができる。 In the example of FIG. 1, three bus bars 12 are shown, and each bus bar 12 is electrically connected to each of the U-phase, V-phase, and W-phase coils of the three-phase AC motor. That is, the U-phase current, the V-phase current, and the W-phase current of the three-phase AC motor flow through the three buses 12 of the noise filter 1, respectively. The noise filter 1 suppresses noise superimposed on these currents flowing through each bus bar 12. However, the number of bus bars 12 is not limited to three. An arbitrary number of bus bars 12 can be provided according to the number of phases of the current to be suppressed by the noise filter 1.
 図2(a)は、図1に示したA-A’線におけるノイズフィルタ1の断面図であり、図2(b)は、図1に示したB-B’線におけるノイズフィルタ1の断面図である。図2に示すように、バスバ12は、一方の端部121と他方の端部124の間に、バスバ支持部14によって支持される被支持部122と、磁性体コア11を貫通する貫通部123とを有している。 2 (a) is a cross-sectional view of the noise filter 1 in the line AA'shown in FIG. 1, and FIG. 2 (b) is a cross-sectional view of the noise filter 1 in the line BB'shown in FIG. It is a figure. As shown in FIG. 2, the bus bar 12 has a supported portion 122 supported by the bus bar support portion 14 between one end portion 121 and the other end portion 124, and a penetration portion 123 penetrating the magnetic core 11. And have.
 被支持部122において、バスバ12の延在方向(図2(a)の左右方向)と直交する方向(図2(b)の左右方向)の両端には、バスバ12の延在方向に沿ってバスバ12を折り曲げることで形成された一対の埋込部125が設けられている。図2(b)に示すように、埋込部125はバスバ支持部14の表面側から内側に向かって、バスバ支持部14に埋め込まれている。 At both ends of the supported portion 122 in a direction orthogonal to the extending direction of the bus bar 12 (horizontal direction in FIG. 2A) (horizontal direction in FIG. 2B), along the extending direction of the bus bar 12. A pair of embedded portions 125 formed by bending the bus bar 12 are provided. As shown in FIG. 2B, the embedded portion 125 is embedded in the Basba support portion 14 from the surface side to the inside of the Basba support portion 14.
 ベース部13およびバスバ支持部14は、導電体を用いてそれぞれ構成されており、電気的に接地されている。被支持部122および埋込部125とバスバ支持部14との間には、絶縁層15が配置されている。これにより、被支持部122および埋込部125はバスバ支持部14と電気的に絶縁されており、被支持部122および埋込部125とバスバ支持部14との間に寄生容量成分が形成されるようになっている。なお、ベース部13およびバスバ支持部14は、ノイズフィルタ1を収納する筐体の一部であってもよいし、ノイズフィルタ1が搭載される電力変換装置等の機器が有する筐体の一部であってもよい。また、ベース部13を非導電性の物質で構成し、バスバ支持部14のみを電気的に接地してもよい。これ以外にも、少なくともバスバ支持部14が電気的に接地されており、被支持部122および埋込部125とバスバ支持部14との間に寄生容量成分が形成される構成であれば、任意の構成とすることができる。 The base portion 13 and the bass bar support portion 14 are each configured by using a conductor and are electrically grounded. An insulating layer 15 is arranged between the supported portion 122 and the embedded portion 125 and the bus bar support portion 14. As a result, the supported portion 122 and the embedded portion 125 are electrically insulated from the bass bar support portion 14, and a parasitic capacitance component is formed between the supported portion 122 and the embedded portion 125 and the bass bar support portion 14. It has become so. The base portion 13 and the bus bar support portion 14 may be a part of a housing for accommodating the noise filter 1, or a part of the housing included in a device such as a power conversion device on which the noise filter 1 is mounted. May be. Further, the base portion 13 may be made of a non-conductive substance, and only the bus bar support portion 14 may be electrically grounded. In addition to this, any configuration is desired as long as at least the bus bar support portion 14 is electrically grounded and a parasitic capacitance component is formed between the supported portion 122 and the embedded portion 125 and the bus bar support portion 14. Can be configured as.
 次に、ノイズフィルタ1が抑制対象とするコモンモードノイズについて説明する。 Next, the common mode noise to be suppressed by the noise filter 1 will be described.
 図3は、コモンモードノイズ電流が流れる電流経路の説明図である。図3では、三相交流電流を出力するパワーモジュール401と、パワーモジュール401から三相交流電流の供給を受けて駆動する電動機408とが、ACバスバ403、ACノイズフィルタ404、ACバスバ405およびACケーブル406を介して互いに接続されており、これらの間にコモンモードノイズ電流が流れる場合の電流経路を示している。 FIG. 3 is an explanatory diagram of a current path through which a common mode noise current flows. In FIG. 3, the power module 401 that outputs a three-phase alternating current and the electric motor 408 that is driven by receiving the supply of the three-phase alternating current from the power module 401 are an AC bus bar 403, an AC noise filter 404, an AC bus bar 405, and an AC. They are connected to each other via cable 406 and show the current path when a common mode noise current flows between them.
 パワーモジュール401内のコモンモードノイズ源402で発生したコモンモードノイズ電流は、パワーモジュール401が出力する三相交流電流に重畳される。コモンモードノイズ電流が重畳された三相交流電流は、ACバスバ403、ACノイズフィルタ404、ACバスバ405およびACケーブル406を経由して、電動機408に流れ込む。 The common mode noise current generated by the common mode noise source 402 in the power module 401 is superimposed on the three-phase alternating current output by the power module 401. The three-phase alternating current on which the common mode noise current is superimposed flows into the motor 408 via the AC bus bar 403, the AC noise filter 404, the AC bus bar 405, and the AC cable 406.
 パワーモジュール401と電動機408のフレームグランドには、グランド配線410が共通に接続されており、グランド配線410を介してそれぞれ電気的に接地されている。ここで、電動機408において、巻線407とフレームグランドの間には寄生容量成分409が存在しており、パワーモジュール401において、コモンモードノイズ源402とフレームグランドの間には寄生容量成分411が存在しているものとする。この場合、コモンモードノイズ源402から、電動機408の寄生容量成分409およびパワーモジュール401の寄生容量成分411を経由して、コモンモードノイズ源402に戻るループ電流経路が形成される。このループ電流経路を通って、パワーモジュール401と電動機408の間にコモンモードノイズ電流412が流れる。 A ground wiring 410 is commonly connected to the frame ground of the power module 401 and the motor 408, and each is electrically grounded via the ground wiring 410. Here, in the electric motor 408, the parasitic capacitance component 409 exists between the winding 407 and the frame ground, and in the power module 401, the parasitic capacitance component 411 exists between the common mode noise source 402 and the frame ground. It is assumed that you are doing. In this case, a loop current path is formed from the common mode noise source 402 to the common mode noise source 402 via the parasitic capacitance component 409 of the electric motor 408 and the parasitic capacitance component 411 of the power module 401. A common mode noise current 412 flows between the power module 401 and the motor 408 through this loop current path.
 本実施形態のノイズフィルタ1は、前述のような構造を有することにより、上記のようにして発生するコモンモードノイズ電流を抑制するものである。 The noise filter 1 of the present embodiment has the above-mentioned structure and thus suppresses the common mode noise current generated as described above.
 続いて、本実施形態のノイズフィルタ1によるコモンモードノイズ電流の低減効果について、図4に示す比較例との比較を以下に説明する。 Subsequently, the effect of reducing the common mode noise current by the noise filter 1 of the present embodiment will be described below in comparison with the comparative example shown in FIG.
 図4は、比較例に係るノイズフィルタの外観斜視図である。図4に示すノイズフィルタ1Cは、本発明の第1の実施形態に係るノイズフィルタ1と比べて、図1、2に示したバスバ支持部14が設けられておらず、各バスバ12Cがバスバ支持部14によって支持されていない点が異なっている。そのため、ノイズフィルタ1Cの各バスバ12Cは、図4に示すように板状の形状を有しており、図2に示した被支持部122や埋込部125はバスバ12Cにおいて設けられていない。 FIG. 4 is an external perspective view of the noise filter according to the comparative example. Compared to the noise filter 1 according to the first embodiment of the present invention, the noise filter 1C shown in FIG. 4 is not provided with the bus bar support portion 14 shown in FIGS. 1 and 2, and each bus bar 12C supports the bus bar. The difference is that it is not supported by part 14. Therefore, each bus bar 12C of the noise filter 1C has a plate-like shape as shown in FIG. 4, and the supported portion 122 and the embedded portion 125 shown in FIG. 2 are not provided in the bus bar 12C.
 図5は、比較例に係るノイズフィルタ1Cによるコモンモードノイズ電流の低減効果の説明図である。図5において、パワーモジュール内のコモンモードノイズ電流源501から出力されたコモンモードノイズ電流502は、バスバ12Cに流れ込む。バスバ12Cとベース部13の間には、寄生容量成分503が形成されている。一方、バスバ12Cを介してパワーモジュールと接続されているモータや電源には、グランド線との間に寄生容量成分504が形成されている。そのため、バスバ12Cに流れ込んだコモンモードノイズ電流502は、寄生容量成分503を通る電流経路と、寄生容量成分504を通る電流経路とに分流されてグランド線にそれぞれ流れ込み、グランド線を経由してコモンモードノイズ電流源501に戻る。 FIG. 5 is an explanatory diagram of the effect of reducing the common mode noise current by the noise filter 1C according to the comparative example. In FIG. 5, the common mode noise current 502 output from the common mode noise current source 501 in the power module flows into the bus bar 12C. A parasitic capacitance component 503 is formed between the bass bar 12C and the base portion 13. On the other hand, a parasitic capacitance component 504 is formed between the motor and the power supply connected to the power module via the bus bar 12C and the ground wire. Therefore, the common mode noise current 502 that has flowed into the bus bar 12C is divided into a current path that passes through the parasitic capacitance component 503 and a current path that passes through the parasitic capacitance component 504, flows into the ground line, and is common via the ground line. Return to the mode noise current source 501.
 ここで、図4に示したノイズフィルタ1Cの構造において、バスバ12Cとベース部13の間に形成される寄生容量成分503は、寄生容量成分504と比較して容量値が十分に小さい。例えば、三相交流電流に対応して設けられた3つのバスバ12Cにおいて、寄生容量成分503の容量値は3相合計で10.5pF程度であるのに対して、寄生容量成分504の容量値は数nF程度である。そのため、寄生容量成分503に流れるコモンモードノイズ電流は無視できるほど小さく、コモンモードノイズ電流源501からバスバ12Cに流れ込んだコモンモードノイズ電流502は、ほぼ全てが磁性体コア11を通過する。 Here, in the structure of the noise filter 1C shown in FIG. 4, the parasitic capacitance component 503 formed between the bus bar 12C and the base portion 13 has a sufficiently small capacitance value as compared with the parasitic capacitance component 504. For example, in the three bus bars 12C provided corresponding to the three-phase alternating current, the capacitance value of the parasitic capacitance component 503 is about 10.5 pF in total for the three phases, whereas the capacitance value of the parasitic capacitance component 504 is a number. It is about nF. Therefore, the common mode noise current flowing through the parasitic capacitance component 503 is so small that it can be ignored, and almost all of the common mode noise current 502 flowing from the common mode noise current source 501 into the bus bar 12C passes through the magnetic core 11.
 図6は、比較例に係るノイズフィルタ1Cにおけるコモンモードノイズ電流の計算結果の一例を示す図である。図6では、最大出力が100kW程度である自動車用の車載モータが接続された場合のコモンモードノイズ電流をシミュレーションにより計算した結果を示している。図6の計算結果では、パワーモジュールからモータへ流れる電流において、実効値で約7.9Aのコモンモードノイズ電流が発生することを示している。 FIG. 6 is a diagram showing an example of the calculation result of the common mode noise current in the noise filter 1C according to the comparative example. FIG. 6 shows the result of calculating the common mode noise current by simulation when an in-vehicle motor for an automobile having a maximum output of about 100 kW is connected. The calculation result of FIG. 6 shows that a common mode noise current having an effective value of about 7.9 A is generated in the current flowing from the power module to the motor.
 図6のようなコモンモードノイズ電流が重畳された電流がバスバ12Cを流れてノイズフィルタ1Cの磁性体コア11を貫通すると、磁性体コア11において発生するコア損失は数十W程度にまで達する。そのため、磁性体コア11の発熱が大きくなり、キュリー温度の超過によるフィルタ性能の低下や焼損などを引き起こすおそれがある。なお、磁性体コア11の放熱性を強化することでこうした問題を回避することも考えられるが、その場合には、構造の複雑化に伴うコストアップの要因になってしまう。 When the current on which the common mode noise current is superimposed as shown in FIG. 6 flows through the bus bar 12C and penetrates the magnetic core 11 of the noise filter 1C, the core loss generated in the magnetic core 11 reaches about several tens of watts. Therefore, the heat generated by the magnetic core 11 becomes large, which may cause deterioration of the filter performance or burning due to the excess of the Curie temperature. It is conceivable to avoid such a problem by enhancing the heat dissipation of the magnetic core 11, but in that case, it becomes a factor of cost increase due to the complicated structure.
 図7は、本発明の第1の実施形態に係るノイズフィルタ1によるコモンモードノイズ電流の低減効果の説明図である。図7において、パワーモジュール内のコモンモードノイズ電流源501から出力されたコモンモードノイズ電流502は、バスバ12に流れ込む。ノイズフィルタ1では、前述のように、被支持部122および埋込部125とバスバ支持部14との間に、寄生容量成分603が形成されている。そのため、バスバ12に流れ込んだコモンモードノイズ電流502は、寄生容量成分603を通る電流経路と、寄生容量成分504を通る電流経路とに分流されてグランド線にそれぞれ流れ込み、グランド線を経由してコモンモードノイズ電流源501に戻る。 FIG. 7 is an explanatory diagram of the effect of reducing the common mode noise current by the noise filter 1 according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 7, the common mode noise current 502 output from the common mode noise current source 501 in the power module flows into the bus bar 12. In the noise filter 1, as described above, the parasitic capacitance component 603 is formed between the supported portion 122, the embedded portion 125, and the bus bar support portion 14. Therefore, the common mode noise current 502 flowing into the bus bar 12 is divided into a current path passing through the parasitic capacitance component 603 and a current path passing through the parasitic capacitance component 504, and flows into the ground line, respectively, and is common via the ground line. Return to the mode noise current source 501.
 図1,2に示したノイズフィルタ1の構造において、被支持部122および埋込部125とバスバ支持部14との間に形成される寄生容量成分603は、比較例における寄生容量成分503とは異なり、寄生容量成分504と比較して無視できない容量値を有する。例えば、三相交流電流に対応して設けられた3つのバスバ12において、寄生容量成分603の容量値は3相合計で7.8nF程度であり、寄生容量成分504の容量値(例えば数nF)と同程度である。そのため、コモンモードノイズ電流源501からのコモンモードノイズ電流502は、寄生容量成分603を通過する電流経路と寄生容量成分504を通過する電流経路とに分かれて流れることとなり、磁性体コア11を貫通するコモンモードノイズ電流が大きく減少する。その結果、比較例に係るノイズフィルタ1Cと比較して、磁性体コア11の発熱を抑制することができる。 In the structure of the noise filter 1 shown in FIGS. 1 and 2, the parasitic capacitance component 603 formed between the supported portion 122 and the embedded portion 125 and the bus bar support portion 14 is different from the parasitic capacitance component 503 in the comparative example. Unlike, it has a non-negligible capacitance value compared to the parasitic capacitance component 504. For example, in the three bus bars 12 provided corresponding to the three-phase alternating current, the capacitance value of the parasitic capacitance component 603 is about 7.8 nF in total of the three phases, and the capacitance value of the parasitic capacitance component 504 (for example, several nF). It is about the same. Therefore, the common mode noise current 502 from the common mode noise current source 501 flows separately in the current path passing through the parasitic capacitance component 603 and the current path passing through the parasitic capacitance component 504, and penetrates the magnetic core 11. Common mode noise current is greatly reduced. As a result, the heat generation of the magnetic core 11 can be suppressed as compared with the noise filter 1C according to the comparative example.
 図8は、本発明の第1の実施形態に係るノイズフィルタ1におけるコモンモードノイズ電流の計算結果の一例を示す図である。図8では、前述の図6と同様に、最大出力が100kW程度である自動車用の車載モータが接続された場合のコモンモードノイズ電流をシミュレーションにより計算した結果を示している。図8の計算結果では、パワーモジュールからモータへ流れる電流において、実効値で約2.0Aのコモンモードノイズ電流が発生することを示している。これにより、本実施形態のノイズフィルタ1を用いた場合には、比較例に係るノイズフィルタ1Cと比較して、コモンモードノイズ電流を実効値で約1/4に減少できることが分かる。 FIG. 8 is a diagram showing an example of a calculation result of a common mode noise current in the noise filter 1 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 8 shows the result of calculating the common mode noise current by simulation when an in-vehicle motor for an automobile having a maximum output of about 100 kW is connected, as in FIG. 6 described above. The calculation result of FIG. 8 shows that a common mode noise current having an effective value of about 2.0 A is generated in the current flowing from the power module to the motor. From this, it can be seen that when the noise filter 1 of the present embodiment is used, the common mode noise current can be reduced to about 1/4 in effective value as compared with the noise filter 1C according to the comparative example.
 以上説明したように、本実施形態のノイズフィルタ1によれば、コモンモードノイズを抑制して磁性体コア11の発熱を低減する効果が確認できる。 As described above, according to the noise filter 1 of the present embodiment, the effect of suppressing the common mode noise and reducing the heat generation of the magnetic core 11 can be confirmed.
 なお、本実施形態のノイズフィルタ1をACフィルタに適用し、図7のようにパワーモジュールからモータに出力される三相交流電流に重畳されたコモンモードノイズ電流の抑制に用いる場合、被支持部122および埋込部125とバスバ支持部14との間に形成される寄生容量成分603は、パワーモジュールから見て容量性負荷となる。これは、パワーモジュールにおいてスイッチング損失の増大の原因となるため、寄生容量成分603の容量値はあまり大きくしすぎないことが好ましい。 When the noise filter 1 of the present embodiment is applied to the AC filter and used for suppressing the common mode noise current superimposed on the three-phase alternating current output from the power module to the motor as shown in FIG. 7, the supported portion. The parasitic capacitance component 603 formed between the 122 and the embedded portion 125 and the bus bar support portion 14 becomes a capacitive load when viewed from the power module. Since this causes an increase in switching loss in the power module, it is preferable that the capacitance value of the parasitic capacitance component 603 is not too large.
 図9は、本発明の第1の実施形態に係るノイズフィルタ1の容量値とスイッチング損失の関係を示す図である。図9において、グラフの横軸はノイズフィルタ1の被支持部122および埋込部125とバスバ支持部14との間に形成される寄生容量成分603の容量値を表し、グラフの縦軸はパワーモジュールのスイッチング損失の増加率を表している。図9のグラフでは、これらの関係をシミュレーションにより計算した結果の一例を示している。 FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the capacitance value of the noise filter 1 and the switching loss according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 9, the horizontal axis of the graph represents the capacitance value of the parasitic capacitance component 603 formed between the supported portion 122 and the embedded portion 125 of the noise filter 1 and the bus bar support portion 14, and the vertical axis of the graph is the power. It represents the rate of increase in switching loss of the module. The graph of FIG. 9 shows an example of the result of calculating these relationships by simulation.
 ノイズフィルタ1において、寄生容量成分603の容量値が大きくなるほど、コモンモードノイズ電流の抑制効果が向上する。一方、図9のグラフから分かるように、寄生容量成分603の容量値が大きくなるほど、スイッチング損失が増加する。すなわち、ノイズフィルタ1では、コモンモードノイズ電流の抑制とスイッチング損失の低減とがトレードオフの関係にあり、これらの最適化を図る必要がある。 In the noise filter 1, the larger the capacitance value of the parasitic capacitance component 603, the better the effect of suppressing the common mode noise current. On the other hand, as can be seen from the graph of FIG. 9, as the capacitance value of the parasitic capacitance component 603 increases, the switching loss increases. That is, in the noise filter 1, there is a trade-off relationship between suppression of common mode noise current and reduction of switching loss, and it is necessary to optimize these.
 前述のように、寄生容量成分603の容量値が3相合計で7.8nF(一相あたり2.6nF)である場合、図9からスイッチング損失の増加率は0.9%と無視できる程度であることが分かる。例えば、自動車用の車載モータと組み合わせて使用されるインバータのパワーモジュールにおいて、ノイズフィルタ1によるスイッチング損失の増加率を5%程度に抑えるためには、図9より寄生容量成分603の容量値を3相合計で25.5nF(一相あたり8.5nF)以下とすることが望ましい。一方、コモンモードノイズ電流の抑制効果を十分に得るためには、寄生容量成分603の容量値を、モータとグランド線の間における図7の寄生容量成分504と同程度にする必要がある。そのためには、例えば寄生容量成分603の容量値を一相あたり1nF以上とすることが望ましい。 As described above, when the capacitance value of the parasitic capacitance component 603 is 7.8 nF (2.6 nF per phase) in total for the three phases, it can be seen from FIG. 9 that the increase rate of the switching loss is 0.9%, which is negligible. .. For example, in the power module of an inverter used in combination with an in-vehicle motor for automobiles, in order to suppress the increase rate of switching loss due to the noise filter 1 to about 5%, the capacitance value of the parasitic capacitance component 603 is set to 3 from FIG. It is desirable that the total number of phases is 25.5 nF (8.5 nF per phase) or less. On the other hand, in order to sufficiently obtain the effect of suppressing the common mode noise current, it is necessary to set the capacitance value of the parasitic capacitance component 603 to be about the same as the parasitic capacitance component 504 of FIG. 7 between the motor and the ground wire. For that purpose, for example, it is desirable that the capacitance value of the parasitic capacitance component 603 is 1 nF or more per phase.
 以上説明したように、本実施形態のノイズフィルタ1では、各バスバ12とバスバ支持部14の間に、1nF以上かつ8.5nF以下の容量がそれぞれ形成されていることが好ましい。 As described above, in the noise filter 1 of the present embodiment, it is preferable that a capacitance of 1 nF or more and 8.5 nF or less is formed between each bus bar 12 and the bus bar support portion 14, respectively.
 なお、図4に示した比較例のノイズフィルタ1Cにおいて、本実施形態のノイズフィルタ1と同様の効果を得るために、各バスバ12Cとベース部13の間にYキャパシタを配置することも考えられる。しかしながら、このような構造を採用した場合には、Yキャパシタのリード線に起因するESL(Equivalent Series Inductance)やESR(Equivalent Series Resistance)が発生し、高周波領域においてコモンモードノイズ電流の抑制効果が減少するおそれがある。また、Yキャパシタの追加による部材費の増加や、Yキャパシタをバスバ12Cとベース部13の間に電気的に接続するためのねじ止めや溶接等の工数増加が発生し、コスト増加の原因にもなる。一方、本実施形態のノイズフィルタ1では、これらの問題が発生しないため、Yキャパシタの追加よりも有利である。 In the noise filter 1C of the comparative example shown in FIG. 4, in order to obtain the same effect as the noise filter 1 of the present embodiment, it is conceivable to arrange a Y capacitor between each bus bar 12C and the base portion 13. .. However, when such a structure is adopted, ESL (Equivalent Series Inductance) and ESR (Equivalent Series Resistance) are generated due to the lead wire of the Y capacitor, and the effect of suppressing the common mode noise current is reduced in the high frequency region. There is a risk of In addition, the addition of the Y-capacitor will increase the cost of materials, and the man-hours for screwing and welding to electrically connect the Y-capacitor between the bus bar 12C and the base portion 13 will increase, which may cause an increase in cost. Become. On the other hand, the noise filter 1 of the present embodiment is more advantageous than the addition of the Y capacitor because these problems do not occur.
 以上説明した本発明の第1の実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。 According to the first embodiment of the present invention described above, the following effects are exhibited.
(1)ノイズフィルタ1は、電流に重畳されたノイズを抑制するものであって、電流が流れる複数のバスバ12と、複数のバスバ12を支持するバスバ支持部14と、複数のバスバ12とバスバ支持部14の間にそれぞれ配置された絶縁層15とを備える。バスバ支持部14は、導電体であり、バスバ12は、バスバ支持部14に埋め込まれた埋込部125を有し、埋込部125は、バスバ支持部14と電気的に絶縁されている。このようにしたので、ノイズを十分に抑制可能なノイズフィルタを提供することができる。 (1) The noise filter 1 suppresses noise superimposed on a current, and has a plurality of bus bars 12 through which a current flows, a bus bar support portion 14 that supports the plurality of bus bars 12, and a plurality of bus bars 12 and a bus bar. An insulating layer 15 is provided between the support portions 14. The bus bar support portion 14 is a conductor, the bus bar 12 has an embedded portion 125 embedded in the bus bar support portion 14, and the embedded portion 125 is electrically insulated from the bus bar support portion 14. Since this is done, it is possible to provide a noise filter capable of sufficiently suppressing noise.
(2)ノイズフィルタ1は磁性体コア11を備えており、複数のバスバ12は、貫通部123において磁性体コア11をそれぞれ貫通する。このようにしたので、バスバ12に流れる電流に重畳されたノイズをさらに抑制することができる。 (2) The noise filter 1 includes a magnetic core 11, and the plurality of bus bars 12 each penetrate the magnetic core 11 at the penetrating portion 123. Since this is done, the noise superimposed on the current flowing through the bus bar 12 can be further suppressed.
(3)複数のバスバ12とバスバ支持部14の間に、1nF以上かつ8.5nF以下の容量がそれぞれ形成されていることが好ましい。このようにすれば、トレードオフの関係にあるノイズ電流の抑制とスイッチング損失の低減とをそれぞれ最適化したACフィルタを実現することができる。 (3) It is preferable that a capacity of 1 nF or more and 8.5 nF or less is formed between the plurality of bus bars 12 and the bus bar support portion 14, respectively. By doing so, it is possible to realize an AC filter that optimizes the suppression of noise current and the reduction of switching loss, which are in a trade-off relationship.
(第2の実施形態)
 本発明の第2の実施形態に係るノイズフィルタの構造について、図10、図11を参照して以下に説明する。図10は、本発明の第2の実施形態に係るノイズフィルタの外観斜視図である。図11は、本発明の第2の実施形態に係るノイズフィルタの断面図である。
(Second embodiment)
The structure of the noise filter according to the second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 10 and 11. FIG. 10 is an external perspective view of the noise filter according to the second embodiment of the present invention. FIG. 11 is a cross-sectional view of the noise filter according to the second embodiment of the present invention.
 図10に示すように、本実施形態のノイズフィルタ1Aは、複数のバスバ12、ベース部13およびバスバ支持部14を備えて構成される。本実施形態のノイズフィルタ1Aにおいて、図1、図2で説明した第1の実施形態のノイズフィルタ1との違いは、磁性体コア11が設けられていない点である。これ以外の点では、本実施形態のノイズフィルタ1Aと、第1の実施形態のノイズフィルタ1とは、同様の構造を有している。なお、本実施形態でも第1の実施形態と同様に、ノイズフィルタ1Aが有するバスバ12の数は3つに限定されない。ノイズフィルタ1Aがノイズの抑制対象とする電流の相数に応じて、任意数のバスバ12を設けることができる。 As shown in FIG. 10, the noise filter 1A of the present embodiment includes a plurality of bus bars 12, a base section 13, and a bus bar support section 14. The noise filter 1A of the present embodiment is different from the noise filter 1 of the first embodiment described with reference to FIGS. 1 and 2 in that the magnetic core 11 is not provided. Other than this, the noise filter 1A of the present embodiment and the noise filter 1 of the first embodiment have the same structure. In this embodiment as well, as in the first embodiment, the number of bus bars 12 included in the noise filter 1A is not limited to three. An arbitrary number of bus bars 12 can be provided according to the number of phases of the current to be suppressed by the noise filter 1A.
 図11(a)は、図10に示したA-A’線におけるノイズフィルタ1Aの断面図であり、図11(b)は、図10に示したB-B’線におけるノイズフィルタ1Aの断面図である。図11に示すように、バスバ12は、一方の端部121と他方の端部124の間に、バスバ支持部14によって支持される被支持部122を有している。第1の実施形態のノイズフィルタ1と同様に、被支持部122において、バスバ12の延在方向(図11(a)の左右方向)と直交する方向(図11(b)の左右方向)の両端には、バスバ12の延在方向に沿ってバスバ12を折り曲げることで形成された一対の埋込部125が設けられている。埋込部125はバスバ支持部14の表面側から内側に向かって、バスバ支持部14に埋め込まれている。 11 (a) is a cross-sectional view of the noise filter 1A in the line AA'shown in FIG. 10, and FIG. 11 (b) is a cross-sectional view of the noise filter 1A in the line BB'shown in FIG. It is a figure. As shown in FIG. 11, the bus bar 12 has a supported portion 122 supported by the bus bar support portion 14 between one end portion 121 and the other end portion 124. Similar to the noise filter 1 of the first embodiment, in the supported portion 122, the direction orthogonal to the extending direction (horizontal direction in FIG. 11A) of the bus bar 12 (horizontal direction in FIG. 11B). A pair of embedded portions 125 formed by bending the bus bar 12 along the extending direction of the bus bar 12 are provided at both ends. The embedded portion 125 is embedded in the bass bar support portion 14 from the surface side to the inside of the bass bar support portion 14.
 被支持部122および埋込部125とバスバ支持部14との間には、絶縁層15が配置されている。これにより、被支持部122および埋込部125はバスバ支持部14と電気的に絶縁されており、被支持部122および埋込部125とバスバ支持部14との間に寄生容量成分が形成されるようになっている。なお、少なくともバスバ支持部14が電気的に接地されており、被支持部122および埋込部125とバスバ支持部14との間に寄生容量成分が形成される構成であれば、任意の構成とすることができる。 An insulating layer 15 is arranged between the supported portion 122 and the embedded portion 125 and the bus bar support portion 14. As a result, the supported portion 122 and the embedded portion 125 are electrically insulated from the bass bar support portion 14, and a parasitic capacitance component is formed between the supported portion 122 and the embedded portion 125 and the bass bar support portion 14. It has become so. Any configuration is used as long as at least the bus bar support portion 14 is electrically grounded and a parasitic capacitance component is formed between the supported portion 122 and the embedded portion 125 and the bus bar support portion 14. can do.
 図12は、本発明の第2の実施形態に係るノイズフィルタ1Aによるコモンモードノイズ電流の低減効果の説明図である。図12において、パワーモジュール内のコモンモードノイズ電流源501から出力されたコモンモードノイズ電流502は、バスバ12に流れ込む。ノイズフィルタ1Aでは、第1の実施形態のノイズフィルタ1と同様に、被支持部122および埋込部125とバスバ支持部14との間に、寄生容量成分603が形成されている。そのため、バスバ12に流れ込んだコモンモードノイズ電流502は、寄生容量成分603を通る電流経路と、パワーモジュールと接続されているモータや電源が有する寄生容量成分504を通る電流経路とに分流されてグランド線にそれぞれ流れ込み、グランド線を経由してコモンモードノイズ電流源501に戻る。 FIG. 12 is an explanatory diagram of the effect of reducing the common mode noise current by the noise filter 1A according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 12, the common mode noise current 502 output from the common mode noise current source 501 in the power module flows into the bus bar 12. In the noise filter 1A, the parasitic capacitance component 603 is formed between the supported portion 122 and the embedded portion 125 and the bus bar support portion 14, as in the noise filter 1 of the first embodiment. Therefore, the common mode noise current 502 flowing into the bus bar 12 is divided into a current path passing through the parasitic capacitance component 603 and a current path passing through the parasitic capacitance component 504 of the motor or power supply connected to the power module and grounded. Each flows into the wire and returns to the common mode noise current source 501 via the ground wire.
 図10,11に示したノイズフィルタ1Aでは、寄生容量成分603と、バスバ12が有するインダクタンス成分701とにより、LCフィルタ構造が形成される。このLCフィルタ構造により、コモンモードノイズ電流502を大幅に抑制することができる。 In the noise filter 1A shown in FIGS. 10 and 11, an LC filter structure is formed by the parasitic capacitance component 603 and the inductance component 701 of the bus bar 12. With this LC filter structure, the common mode noise current 502 can be significantly suppressed.
 以上説明したように、本実施形態のノイズフィルタ1Aによれば、磁性体コアを使用せずにコモンモードノイズの抑制が可能なため、前述の比較例に係るノイズフィルタ1Cと比較して、製造コストを大きく削減することができる。 As described above, according to the noise filter 1A of the present embodiment, common mode noise can be suppressed without using a magnetic core, and therefore, it is manufactured as compared with the noise filter 1C according to the above-mentioned comparative example. The cost can be greatly reduced.
 なお、本実施形態のノイズフィルタ1AをACフィルタに適用し、図12のようにパワーモジュールからモータに出力される三相交流電流に重畳されたコモンモードノイズ電流の抑制に用いる場合には、第1の実施形態で説明したのと同様に、各バスバ12とバスバ支持部14の間に、1nF以上かつ8.5nF以下の容量がそれぞれ形成されていることが好ましい。 When the noise filter 1A of the present embodiment is applied to the AC filter and used for suppressing the common mode noise current superimposed on the three-phase alternating current output from the power module to the motor as shown in FIG. 12, the first As described in the first embodiment, it is preferable that a capacity of 1 nF or more and 8.5 nF or less is formed between each bus bar 12 and the bus bar support portion 14, respectively.
 以上説明した本発明の第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の作用効果を奏する。 According to the second embodiment of the present invention described above, the same action and effect as those of the first embodiment are obtained.
(変形例)
 なお、以上説明した第1および第2の実施形態において、バスバ12の形状は、図1,2,10,11でそれぞれ説明したものに限定されない。例えば、被支持部122や埋込部125の形状を変更し、以下の変形例で説明するような構造とすることができる。
(Modification example)
In the first and second embodiments described above, the shape of the bus bar 12 is not limited to that described with reference to FIGS. 1, 2, 10 and 11, respectively. For example, the shapes of the supported portion 122 and the embedded portion 125 can be changed to have a structure as described in the following modification.
 図13は、本発明の変形例に係るノイズフィルタの断面図である。図13(a)、図13(b)、図13(c)では、図1、図10に示したB-B’線におけるノイズフィルタ1,1Aの各変形例の断面図をそれぞれ示している。 FIG. 13 is a cross-sectional view of a noise filter according to a modified example of the present invention. 13 (a), 13 (b), and 13 (c) show cross-sectional views of each modification of the noise filters 1 and 1A in the BB'line shown in FIGS. 1 and 10, respectively. ..
 図13(a)に示す変形例では、被支持部122において、バスバ12の延在方向と直交する方向(図13(a)の左右方向)の一端側にのみ、バスバ12の延在方向に沿ってバスバ12を折り曲げることで形成された埋込部125が設けられている。図13(b)に示す変形例では、被支持部122においてバスバ12を角柱状の形状とすることで、バスバ12の延在方向と直交する方向(図13(b)の左右方向)の両端とその間に埋込部125が連続的に形成されている。図13(c)に示す変形例では、被支持部122の全体を埋込部125と一体化し、絶縁層15を介してバスバ支持部14に埋込部125(被支持部122)が挟み込まれた構造となっている。 In the modified example shown in FIG. 13 (a), in the supported portion 122, only on one end side in the direction orthogonal to the extending direction of the bus bar 12 (left-right direction in FIG. 13 (a)), in the extending direction of the bus bar 12. An embedded portion 125 formed by bending the bus bar 12 along the line is provided. In the modified example shown in FIG. 13 (b), the bus bar 12 has a prismatic shape in the supported portion 122, so that both ends in a direction orthogonal to the extending direction of the bus bar 12 (left-right direction in FIG. 13 (b)). And the embedded portion 125 are continuously formed between them. In the modified example shown in FIG. 13 (c), the entire supported portion 122 is integrated with the embedded portion 125, and the embedded portion 125 (supported portion 122) is sandwiched between the bus bar support portion 14 via the insulating layer 15. It has a structure.
 なお、第1および第2の実施形態でそれぞれ説明したバスバ12の形状や、上記変形例でそれぞれ説明したバスバ12の形状は、いずれかを単独で用いることもできるし、複数を任意に組み合わせて用いることもできる。すなわち、バスバ12は、図1,2,10,11でそれぞれ説明した形状や、図13(a)、図13(b)、図13(c)でそれぞれ説明した形状のうち、いずれかの形状、または少なくとも2つ以上を組み合わせた形状とすることが可能である。 It should be noted that either of the shapes of the bus bar 12 described in the first and second embodiments and the shape of the bus bar 12 described in the above-described modification can be used alone, or a plurality of shapes may be arbitrarily combined. It can also be used. That is, the bus bar 12 has one of the shapes described in FIGS. 1, 2, 10 and 11, respectively, and the shapes described in FIGS. 13 (a), 13 (b) and 13 (c), respectively. , Or a combination of at least two or more.
 さらに、第1および第2の実施形態でそれぞれ説明した形状や、上記変形例でそれぞれ説明した形状以外のものを、バスバ12の形状として採用してもよい。被支持部122や埋込部125とバスバ支持部14との間に所望の容量値を有する寄生容量成分を形成することができれば、任意の構造を採用することが可能である。 Further, a shape other than the shape described in each of the first and second embodiments and the shape described in the above modification may be adopted as the shape of the bus bar 12. Any structure can be adopted as long as a parasitic capacitance component having a desired capacitance value can be formed between the supported portion 122 or the embedded portion 125 and the Basba support portion 14.
 以上説明した本発明の変形例によれば、Yキャパシタを用いることなく、バスバ12とバスバ支持部14の間に所望の容量値を有する寄生容量成分を形成することができる。 According to the modification of the present invention described above, a parasitic capacitance component having a desired capacitance value can be formed between the bus bar 12 and the bus bar support portion 14 without using a Y capacitor.
(第3の実施形態)
 本発明の第3の実施形態について、図14を参照して以下に説明する。図14は、本発明の第3の実施形態に係るノイズフィルタの構成図である。
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 14 is a block diagram of a noise filter according to a third embodiment of the present invention.
 本実施形態のノイズフィルタは、直流電流に重畳されたコモンモードノイズ電流を低減するためのものであり、例えば、直流電力を供給する直流電源と、直流電力を交流電力に変換して交流モータに出力するパワーモジュールとの間に接続されて用いられる。直流電源は、例えば電池やコンバータを用いて構成され、パワーモジュールは、例えばIGBTやMOSFET、SiC、GaNなどの半導体素子をスイッチング素子に用いて構成される。図14に示すように、本実施形態のノイズフィルタ2は、フィルタ回路部21、正極バスバ22、負極バスバ23、正電圧入力バスバ24、負電圧入力バスバ25、Xキャパシタ26、Yキャパシタ27,28、平滑キャパシタ29を備えて構成される。 The noise filter of the present embodiment is for reducing the common mode noise current superimposed on the DC current. For example, a DC power supply that supplies DC power and an AC motor that converts DC power into AC power. It is used by being connected to the power module that outputs. The DC power supply is configured by using, for example, a battery or a converter, and the power module is configured by using a semiconductor element such as an IGBT, MOSFET, SiC, or GaN as the switching element. As shown in FIG. 14, the noise filter 2 of the present embodiment has a filter circuit unit 21, a positive electrode bus bar 22, a negative electrode bus bar 23, a positive voltage input bus bar 24, a negative voltage input bus bar 25, an X capacitor 26, and a Y capacitor 27, 28. , A smoothing capacitor 29 is provided.
 フィルタ回路部21は、第1の実施形態で説明したノイズフィルタ1、または第2の実施形態で説明したノイズフィルタ1Aと同様の構成を有する。すなわち、フィルタ回路部21は、複数のバスバ12、ベース部13およびバスバ支持部14を備えており、各バスバ12が有する被支持部122および埋込部125とバスバ支持部14との間に、寄生容量成分603が形成されている。フィルタ回路部21はグランド端子210を有しており、このグランド端子210を介して、バスバ支持部14が電気的に接地されている。例えば、パワーモジュールや直流電源が有する金属製の筐体や、ノイズフィルタ2自身が有する金属製の筐体をフレームグランドとして用いて、これとグランド端子210を電気的に接続することにより、バスバ支持部14を電気的に接地することができる。 The filter circuit unit 21 has the same configuration as the noise filter 1 described in the first embodiment or the noise filter 1A described in the second embodiment. That is, the filter circuit unit 21 includes a plurality of bus bars 12, a base portion 13, and a bus bar support section 14, and between the supported portion 122 and the embedded portion 125 and the bus bar support section 14 of each bus bar 12. Parasitic capacitance component 603 is formed. The filter circuit unit 21 has a ground terminal 210, and the bus bar support unit 14 is electrically grounded via the ground terminal 210. For example, a metal housing of a power module or a DC power supply or a metal housing of the noise filter 2 itself is used as a frame ground, and the ground terminal 210 is electrically connected to the frame ground to support the bus. The unit 14 can be electrically grounded.
 正極バスバ22は、直流電源の正極側に接続される電池側正極端子221と、フィルタ回路部21に接続されるフィルタ側正極端子222を有する。負極バスバ23は、直流電源の負極側に接続される電池側負極端子231と、フィルタ回路部21に接続されるフィルタ側負極端子232を有する。正電圧入力バスバ24は、フィルタ回路部21に接続されるフィルタ側正電圧端子241と、パワーモジュールの正電圧入力側に接続される正電圧入力端子242を有する。負電圧入力バスバ25は、フィルタ回路部21に接続されるフィルタ側負電圧端子251と、パワーモジュールの負電圧入力側に接続される負電圧入力端子252を有する。これらのバスバ接続により、直流電源から出力される直流電圧がフィルタ回路部21を介してパワーモジュールに入力される。 The positive electrode bus bar 22 has a battery-side positive electrode terminal 221 connected to the positive electrode side of the DC power supply and a filter-side positive electrode terminal 222 connected to the filter circuit unit 21. The negative electrode bus bar 23 has a battery-side negative electrode terminal 231 connected to the negative electrode side of the DC power supply and a filter-side negative electrode terminal 232 connected to the filter circuit unit 21. The positive voltage input bus bar 24 has a filter-side positive voltage terminal 241 connected to the filter circuit unit 21 and a positive voltage input terminal 242 connected to the positive voltage input side of the power module. The negative voltage input bus bar 25 has a filter side negative voltage terminal 251 connected to the filter circuit unit 21 and a negative voltage input terminal 252 connected to the negative voltage input side of the power module. By these bus bars connection, the DC voltage output from the DC power supply is input to the power module via the filter circuit unit 21.
 なお、正電圧入力バスバ24のフィルタ側正電圧端子241および負電圧入力バスバ25のフィルタ側負電圧端子251は、フィルタ回路部21が有するバスバ12の一方の端部121とそれぞれ接続される。また、正極バスバ22のフィルタ側正極端子222および負極バスバ23のフィルタ側負極端子232は、フィルタ回路部21が有するバスバ12の他方の端部124とそれぞれ接続される。これにより、フィルタ回路部21が磁性体コア11を有する場合には、磁性体コア11よりも寄生容量成分603がパワーモジュール側に形成されるようになっている。 The positive voltage terminal 241 on the filter side of the positive voltage input bus bar 24 and the negative voltage terminal 251 on the filter side of the negative voltage input bus bar 25 are connected to one end 121 of the bus bar 12 of the filter circuit unit 21, respectively. Further, the filter-side positive electrode terminal 222 of the positive electrode bus bar 22 and the filter-side negative electrode terminal 232 of the negative electrode bus bar 23 are connected to the other end portion 124 of the bus bar 12 of the filter circuit unit 21, respectively. As a result, when the filter circuit unit 21 has the magnetic core 11, the parasitic capacitance component 603 is formed on the power module side as compared with the magnetic core 11.
 Xキャパシタ26は、正極バスバ22と負極バスバ23の間に接続されている。Yキャパシタ27は、正極バスバ22と接地電位の間に接続されている。Yキャパシタ28は、負極バスバ23と接地電位の間に接続されている。平滑キャパシタ29は、正電圧入力バスバ24と負電圧入力バスバ25の間に接続されている。なお、Yキャパシタ27,28の接地電位への接続は、フィルタ回路部21のグランド端子210と同様に、例えばパワーモジュールや直流電源が有する金属製の筐体や、ノイズフィルタ2自身が有する金属製の筐体との接続によって行われる。すなわち、接地電位と電気的に接続されたこれらの筐体をフレームグランドとして用いることにより、Yキャパシタ27,28の一端側をそれぞれ電気的に接地させることができる。 The X capacitor 26 is connected between the positive electrode bus bar 22 and the negative electrode bus bar 23. The Y capacitor 27 is connected between the positive electrode bus bar 22 and the ground potential. The Y capacitor 28 is connected between the negative electrode bus bar 23 and the ground potential. The smoothing capacitor 29 is connected between the positive voltage input bus bar 24 and the negative voltage input bus bar 25. The connection of the Y capacitors 27 and 28 to the ground potential is the same as that of the ground terminal 210 of the filter circuit unit 21, for example, a metal housing of a power module or a DC power supply, or a metal housing of the noise filter 2 itself. It is done by connecting to the housing of. That is, by using these housings electrically connected to the ground potential as the frame ground, one end side of the Y capacitors 27 and 28 can be electrically grounded, respectively.
 Xキャパシタ26は、正極バスバ22と負極バスバ23間の直流電圧における電圧変化(ノイズ)を平滑化する。Yキャパシタ27,28は、正極バスバ22および負極バスバ23と接地電位間の電圧変化(ノイズ)をそれぞれ平滑化する。Xキャパシタ26およびYキャパシタ27,28の容量値は、直流電源から出力される直流電圧において抑制すべきノイズの周波数帯域に応じて、任意の値でそれぞれ定めることができる。例えば、数nF~数μFの容量値を有する容量素子が、Xキャパシタ26やYキャパシタ27,28として使用される。なお、必要に応じて複数個の容量素子を組み合わせてXキャパシタ26やYキャパシタ27,28を構成してもよい。このとき、各容量素子の容量値は同じでもよいし、互いに異なっていてもよい。また、正電圧入力バスバ24と負電圧入力バスバ25の間に、必要に応じてXキャパシタを追加してもよい。 The X capacitor 26 smoothes the voltage change (noise) in the DC voltage between the positive electrode bus bar 22 and the negative electrode bus bar 23. The Y capacitors 27 and 28 smooth the voltage change (noise) between the positive electrode bus bar 22 and the negative electrode bus bar 23 and the ground potential, respectively. The capacitance values of the X-capacitor 26 and the Y- capacitors 27 and 28 can be determined by arbitrary values according to the frequency band of noise to be suppressed in the DC voltage output from the DC power supply. For example, a capacitive element having a capacitance value of several nF to several μF is used as an X capacitor 26 or a Y capacitor 27, 28. If necessary, a plurality of capacitive elements may be combined to form the X capacitor 26 and the Y capacitors 27 and 28. At this time, the capacitance values of the capacitive elements may be the same or different from each other. Further, an X capacitor may be added between the positive voltage input bus bar 24 and the negative voltage input bus bar 25, if necessary.
 以上説明した本発明の第3の実施形態によれば、ノイズフィルタ2が有するフィルタ回路部21の各バスバ12は、直流電源から供給される直流電力を交流電力に変換して交流モータに出力するパワーモジュールと、直流電源との間に接続されている。また、ノイズフィルタ2は、直流電源の正極側に接続される正極バスバ22と、直流電源の負極側に接続される負極バスバ23とを有しており、フィルタ回路部21のバスバ支持部14は接地電位に接続されている。ノイズフィルタ2は、正極バスバ22と接地電位の間に接続されたYキャパシタ27と、負極バスバ23と接地電位の間に接続されたYキャパシタ28と、正極バスバ22と負極バスバ23の間に接続されたXキャパシタ26とを備える。このようにしたので、第1、第2の実施形態で説明したノイズフィルタを用いて、直流電流に重畳されたコモンモードノイズ電流を低減するDCフィルタを実現できる。 According to the third embodiment of the present invention described above, each bus bar 12 of the filter circuit unit 21 included in the noise filter 2 converts the DC power supplied from the DC power source into AC power and outputs it to the AC motor. It is connected between the power module and the DC power supply. Further, the noise filter 2 has a positive electrode bus bar 22 connected to the positive electrode side of the DC power supply and a negative electrode bus bar 23 connected to the negative electrode side of the DC power supply, and the bus bar support portion 14 of the filter circuit unit 21 has. It is connected to the ground potential. The noise filter 2 is connected between the Y capacitor 27 connected between the positive electrode bus bar 22 and the ground potential, the Y capacitor 28 connected between the negative electrode bus bar 23 and the ground potential, and between the positive electrode bus bar 22 and the negative electrode bus bar 23. The X-capacitor 26 is provided. Therefore, by using the noise filters described in the first and second embodiments, it is possible to realize a DC filter that reduces the common mode noise current superimposed on the direct current.
(第4の実施形態)
 本発明の第4の実施形態について、図15を参照して以下に説明する。図15は、本発明の第4の実施形態に係るノイズフィルタの構成図である。
(Fourth Embodiment)
A fourth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 15 is a block diagram of a noise filter according to a fourth embodiment of the present invention.
 本実施形態のノイズフィルタは、第3の実施形態で説明したノイズフィルタ2と同様に、直流電流に重畳されたコモンモードノイズ電流を低減するためのものであり、例えば、直流電力を供給する直流電源と、直流電力を交流電力に変換して交流モータに出力するパワーモジュールとの間に接続されて用いられる。本実施形態のノイズフィルタ2Aは、第3の実施形態で説明したノイズフィルタ2と同じく、フィルタ回路部21、正極バスバ22、負極バスバ23、正電圧入力バスバ24、負電圧入力バスバ25、Xキャパシタ26、Yキャパシタ27,28、平滑キャパシタ29を備えて構成される。 The noise filter of the present embodiment is for reducing the common mode noise current superimposed on the direct current, as in the noise filter 2 described in the third embodiment, and is, for example, a direct current that supplies direct current. It is used by being connected between a power source and a power module that converts DC power into AC power and outputs it to an AC motor. The noise filter 2A of the present embodiment is the same as the noise filter 2 described in the third embodiment, that is, the filter circuit unit 21, the positive electrode bus bar 22, the negative electrode bus bar 23, the positive voltage input bus bar 24, the negative voltage input bus bar 25, and the X capacitor. 26, Y capacitors 27 and 28, and a smoothing capacitor 29 are provided.
 本実施形態のノイズフィルタ2Aにおいて、第3の実施形態で説明したノイズフィルタ2との相違点は、Xキャパシタ26の位置である。具体的には、ノイズフィルタ2ではXキャパシタ26が正極バスバ22と負極バスバ23の間に接続されているのに対して、本実施形態のノイズフィルタ2Aでは、Xキャパシタ26が正電圧入力バスバ24と負電圧入力バスバ25の間に接続されている。これにより、Xキャパシタ26において、正電圧入力バスバ24と負電圧入力バスバ25間の直流電圧における電圧変化(ノイズ)を平滑化することができる。 In the noise filter 2A of the present embodiment, the difference from the noise filter 2 described in the third embodiment is the position of the X capacitor 26. Specifically, in the noise filter 2, the X capacitor 26 is connected between the positive electrode bus bar 22 and the negative electrode bus bar 23, whereas in the noise filter 2A of the present embodiment, the X capacitor 26 is a positive voltage input bus bar 24. It is connected between the negative voltage input bus bar 25 and the negative voltage input bus bar 25. As a result, in the X capacitor 26, the voltage change (noise) in the DC voltage between the positive voltage input bus bar 24 and the negative voltage input bus bar 25 can be smoothed.
 なお、本実施形態においても、Xキャパシタ26およびYキャパシタ27,28の容量値は、直流電源から出力される直流電圧において抑制すべきノイズの周波数帯域に応じて、任意の値でそれぞれ定めることができる。例えば、数nF~数μFの容量値を有する容量素子が、Xキャパシタ26やYキャパシタ27,28として使用される。また、必要に応じて複数個の容量素子を組み合わせてXキャパシタ26やYキャパシタ27,28を構成してもよい。このとき、各容量素子の容量値は同じでもよいし、互いに異なっていてもよい。さらに、正極バスバ22と負極バスバ23の間に、必要に応じてXキャパシタを追加してもよい。 Also in this embodiment, the capacitance values of the X capacitor 26 and the Y capacitors 27 and 28 can be determined by arbitrary values according to the frequency band of noise to be suppressed in the DC voltage output from the DC power supply. can. For example, a capacitive element having a capacitance value of several nF to several μF is used as an X capacitor 26 or a Y capacitor 27, 28. Further, if necessary, a plurality of capacitive elements may be combined to form the X capacitor 26 and the Y capacitors 27 and 28. At this time, the capacitance values of the capacitive elements may be the same or different from each other. Further, an X capacitor may be added between the positive electrode bus bar 22 and the negative electrode bus bar 23, if necessary.
 以上説明した本発明の第4の実施形態によれば、ノイズフィルタ2Aが有するフィルタ回路部21の各バスバ12は、直流電源から供給される直流電力を交流電力に変換して交流モータに出力するパワーモジュールと、直流電源との間に接続されている。また、ノイズフィルタ2Aは、直流電源の正極側に接続される正極バスバ22と、直流電源の負極側に接続される負極バスバ23と、正極バスバ22とパワーモジュールの間に接続される正電圧入力バスバ24と、負極バスバ23とパワーモジュールの間に接続される負電圧入力バスバ25とを有しており、フィルタ回路部21のバスバ支持部14は接地電位に接続されている。ノイズフィルタ2Aは、正極バスバ22と接地電位の間に接続されたYキャパシタ27と、負極バスバ23と接地電位の間に接続されたYキャパシタ28と、正電圧入力バスバ24と負電圧入力バスバ25の間に接続されたXキャパシタ26とを備える。このようにしたので、第3の実施形態と同様に、第1、第2の実施形態で説明したノイズフィルタを用いて、直流電流に重畳されたコモンモードノイズ電流を低減するDCフィルタを実現できる。 According to the fourth embodiment of the present invention described above, each bus bar 12 of the filter circuit unit 21 included in the noise filter 2A converts the DC power supplied from the DC power source into AC power and outputs it to the AC motor. It is connected between the power module and the DC power supply. Further, the noise filter 2A has a positive electrode bus bar 22 connected to the positive electrode side of the DC power supply, a negative electrode bus bar 23 connected to the negative electrode side of the DC power supply, and a positive voltage input connected between the positive electrode bus bar 22 and the power module. It has a bus bar 24 and a negative voltage input bus bar 25 connected between the negative electrode bus bar 23 and the power module, and the bus bar support portion 14 of the filter circuit section 21 is connected to the ground potential. The noise filter 2A includes a Y capacitor 27 connected between the positive electrode bus bar 22 and the ground potential, a Y capacitor 28 connected between the negative electrode bus bar 23 and the ground potential, a positive voltage input bus bar 24, and a negative voltage input bus bar 25. It is provided with an X capacitor 26 connected between the two. Since this is done, it is possible to realize a DC filter that reduces the common mode noise current superimposed on the direct current by using the noise filters described in the first and second embodiments as in the third embodiment. ..
(第5の実施形態)
 本発明の第5の実施形態について、図16を参照して以下に説明する。図16は、本発明の第5の実施形態に係る電力変換装置を含むモータ駆動システムの構成図である。
(Fifth Embodiment)
A fifth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 16 is a configuration diagram of a motor drive system including a power conversion device according to a fifth embodiment of the present invention.
 図16に示すモータ駆動システムは、電力変換装置100、電源200およびモータ300が互いに接続されることで構成される。電力変換装置100は、正極ケーブル201および負極ケーブル202を介して電源200と接続されており、複数の交流ケーブル301を介してモータ300と接続されている。このモータ駆動システムは、例えば電気自動車やハイブリッド自動車等の電動車両に搭載され、モータ300を駆動源として電動車両を走行させるために用いられる。 The motor drive system shown in FIG. 16 is configured by connecting a power conversion device 100, a power supply 200, and a motor 300 to each other. The power conversion device 100 is connected to the power supply 200 via the positive electrode cable 201 and the negative electrode cable 202, and is connected to the motor 300 via a plurality of AC cables 301. This motor drive system is mounted on an electric vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle, and is used to drive the electric vehicle using the motor 300 as a drive source.
 電源200は、電力変換装置100へ直流電力を供給する直流電源である。例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等の電動車両に搭載されるモータ駆動システムでは、リチウムイオン電池等の二次電池を多数接続して構成された数百ボルトの高電圧バッテリを電源200に用いることができる。また、例えばX線診断装置などの医療装置において用いられるモータ駆動システムでは、商用の交流電源を整流回路やコンバ-タを用いて直流電源に変換することで、電源200を得ることができる。 The power supply 200 is a DC power supply that supplies DC power to the power conversion device 100. For example, in a motor drive system mounted on an electric vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle, a high voltage battery of several hundred volts configured by connecting a large number of secondary batteries such as a lithium ion battery may be used as a power source 200. can. Further, in a motor drive system used in a medical device such as an X-ray diagnostic device, a power supply 200 can be obtained by converting a commercial AC power supply into a DC power supply using a rectifier circuit or a converter.
 モータ300は、電力変換装置100から出力される交流電力に応じて、不図示の固定子に設けられた各相のコイル302に電流が流れることにより、不図示の回転子が回転駆動する。これにより、モータ300は電力変換装置100の負荷として作用する。 The motor 300 rotates and drives the rotor (not shown) by flowing a current through the coils 302 of each phase provided in the stator (not shown) according to the AC power output from the power conversion device 100. As a result, the motor 300 acts as a load for the power conversion device 100.
 電力変換装置100、電源200およびモータ300は、それぞれフレームグランドを有している。各フレームグランドは、共通の接地線を介して電気的に接地されている。 The power conversion device 100, the power supply 200, and the motor 300 each have a frame ground. Each frame ground is electrically grounded via a common ground wire.
 電力変換装置100は、正極ケーブル201および負極ケーブル202を流れる直流電流に重畳されるコモンモードノイズ電流を低減するためのDCフィルタとして、第3の実施形態で説明したノイズフィルタ2、または第4の実施形態で説明したノイズフィルタ2Aを有している。また、交流ケーブル301を流れる交流電流に重畳されるコモンモードノイズ電流を低減するためACフィルタとして、第1の実施形態で説明したノイズフィルタ1、または第2の実施形態で説明したノイズフィルタ1Aを有している。 The power conversion device 100 is the noise filter 2 or the fourth noise filter 2 described in the third embodiment as a DC filter for reducing the common mode noise current superimposed on the direct current flowing through the positive electrode cable 201 and the negative electrode cable 202. It has the noise filter 2A described in the embodiment. Further, as an AC filter, the noise filter 1 described in the first embodiment or the noise filter 1A described in the second embodiment is used as an AC filter in order to reduce the common mode noise current superimposed on the AC current flowing through the AC cable 301. Have.
 電力変換装置100は、上記のDCフィルタ(ノイズフィルタ2,2A)およびACフィルタ(ノイズフィルタ1,1A)に加えて、筐体101、半導体モジュール102および制御部103を有している。 The power conversion device 100 has a housing 101, a semiconductor module 102, and a control unit 103 in addition to the above DC filters (noise filters 2, 2A) and AC filters (noise filters 1, 1A).
 筐体101は、電力変換装置100の各構成要素を収納する金属製のケースである。なお、図16では筐体101に格納される回路や素子のうち、本実施形態のモータ駆動システムの説明において必要なもののみを図示している。筐体101は前述の接地線と電気的に接続されており、電力変換装置100のフレームグランドとして利用される。電力変換装置100のDCフィルタは、筐体101と接続されることにより、バスバ支持部14を電気的に接地することができる。 The housing 101 is a metal case that houses each component of the power conversion device 100. Note that FIG. 16 illustrates only the circuits and elements stored in the housing 101 that are necessary in the description of the motor drive system of the present embodiment. The housing 101 is electrically connected to the above-mentioned ground wire and is used as a frame ground of the power conversion device 100. By connecting the DC filter of the power conversion device 100 to the housing 101, the bus bar support portion 14 can be electrically grounded.
 半導体モジュール102は、正電圧入力バスバ24および負電圧入力バスバ25を介してDCフィルタと接続され、さらに正極ケーブル201および負極ケーブル202を介して電源200と接続される。なお、図14,15と同様に、正電圧入力バスバ24と負電圧入力バスバ25の間には平滑キャパシタ29が接続されている。半導体モジュール102は、IGBT、MOSFET、SiC、GaNなどの半導体素子をスイッチング素子に用いて構成されたパワーモジュールであり、制御部103の制御に応じて動作することで、直流電力から交流電力への電力変換を行う。この電力変換動作によって生成された交流電流は、半導体モジュール102からACフィルタを介して交流ケーブル301に出力され、交流ケーブル301を通ってモータ300へ出力される。 The semiconductor module 102 is connected to the DC filter via the positive voltage input bus bar 24 and the negative voltage input bus bar 25, and is further connected to the power supply 200 via the positive electrode cable 201 and the negative electrode cable 202. Similar to FIGS. 14 and 15, a smoothing capacitor 29 is connected between the positive voltage input bus bar 24 and the negative voltage input bus bar 25. The semiconductor module 102 is a power module configured by using semiconductor elements such as IGBTs, MOSFETs, SiC, and GaN as switching elements, and operates according to the control of the control unit 103 to change from DC power to AC power. Perform power conversion. The alternating current generated by this power conversion operation is output from the semiconductor module 102 to the alternating current cable 301 via the AC filter, and is output to the motor 300 through the alternating current cable 301.
 制御部103は、半導体モジュール102が有する各半導体素子のスイッチング動作を制御することにより、半導体モジュール102の動作制御を行い、電力変換装置100からモータ300へ出力される交流電力の電圧や電流を制御する。制御部103は、例えばマイクロコンピュータを用いて構成され、マイクロコンピュータにおいて所定のプログラムを実行することにより、半導体モジュール102の動作制御を行う。あるいは、LSI、FPGA、ASIC等の集積回路を用いて、制御部103が行う半導体モジュール102の動作制御を実現してもよい。 The control unit 103 controls the operation of the semiconductor module 102 by controlling the switching operation of each semiconductor element of the semiconductor module 102, and controls the voltage and current of the AC power output from the power conversion device 100 to the motor 300. do. The control unit 103 is configured by using, for example, a microcomputer, and controls the operation of the semiconductor module 102 by executing a predetermined program on the microcomputer. Alternatively, the operation control of the semiconductor module 102 performed by the control unit 103 may be realized by using an integrated circuit such as an LSI, FPGA, or ASIC.
 なお、図16のモータ駆動システムの構成では、電力変換装置100がDCフィルタとACフィルタの両方を備える例を示したが、これに限定されない。DCフィルタとACフィルタのいずれか一方のみを備え、他方を省略してもよい。また、DCフィルタとACフィルタの少なくとも一方において、図4の比較例に係るノイズフィルタ1Cで説明したような構造を採用してもよい。 Note that, in the configuration of the motor drive system of FIG. 16, an example in which the power conversion device 100 includes both a DC filter and an AC filter is shown, but the present invention is not limited to this. Only one of the DC filter and the AC filter may be provided, and the other may be omitted. Further, at least one of the DC filter and the AC filter may adopt the structure as described in the noise filter 1C according to the comparative example of FIG.
 以上説明した本発明の第5の実施形態によれば、電力変換装置100は、ノイズフィルタ1,1A,2,2Aの少なくともいずれか一つと、パワーモジュールである半導体モジュール102と、電源200から供給される直流電力を平滑化する平滑キャパシタ29と、半導体モジュール102を制御する制御部103とを備える。このようにしたので、ノイズフィルタ1,1A,2,2Aの少なくともいずれか一つを用いて構成されるACフィルタやDCフィルタにより、半導体モジュール102において生じるノイズ電流を効果的に減衰させることができる。そのため、電力変換装置100から電源200やモータ300へ漏れだすノイズを、適切なレベルまで減少させることができる。 According to the fifth embodiment of the present invention described above, the power conversion device 100 is supplied from at least one of the noise filters 1, 1A, 2, and 2A, the semiconductor module 102 as a power module, and the power supply 200. It includes a smoothing capacitor 29 that smoothes the DC power to be smoothed, and a control unit 103 that controls the semiconductor module 102. Therefore, the noise current generated in the semiconductor module 102 can be effectively attenuated by the AC filter or DC filter configured by using at least one of the noise filters 1, 1A, 2, and 2A. .. Therefore, the noise leaking from the power converter 100 to the power supply 200 and the motor 300 can be reduced to an appropriate level.
 以上説明した各実施形態や各種変形例はあくまで一例であり、発明の特徴が損なわれない限り、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。また、上記では種々の実施形態や変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。 The embodiments and various modifications described above are merely examples, and the present invention is not limited to these contents as long as the features of the invention are not impaired. Further, although various embodiments and modifications have been described above, the present invention is not limited to these contents. Other aspects considered within the scope of the technical idea of the present invention are also included within the scope of the present invention.
 1,1A,2,2A:ノイズフィルタ
 11:磁性体コア
 12:バスバ
 13:ベース部
 14:バスバ支持部
 15:絶縁層
 21:フィルタ回路部
 22:正極バスバ
 23:負極バスバ
 24:正電圧入力バスバ
 25:負電圧入力バスバ
 26:Xキャパシタ
 27,28:Yキャパシタ
 29:平滑キャパシタ
 100:電力変換装置
 101:筐体
 102:半導体モジュール
 103:制御部
 122:被支持部
 123:貫通部
 125:埋込部
 200:電源
 300:モータ
1,1A, 2,2A: Noise filter 11: Magnetic core 12: Bus bar 13: Base section 14: Bus bar support section 15: Insulation layer 21: Filter circuit section 22: Positive electrode bus bar 23: Negative voltage bus bar 24: Positive voltage input bus bar 25: Negative voltage input bus bar 26: X capacitor 27, 28: Y capacitor 29: Smoothing capacitor 100: Power converter 101: Housing 102: Semiconductor module 103: Control unit 122: Supported part 123: Penetration part 125: Embedded part Part 200: Power supply 300: Motor

Claims (9)

  1.  電流に重畳されたノイズを抑制するノイズフィルタであって、
     前記電流が流れる複数のバスバと、
     前記複数のバスバを支持するバスバ支持部と、
     前記複数のバスバと前記バスバ支持部の間にそれぞれ配置された絶縁層と、を備え、
     前記バスバ支持部は、導電体であり、
     前記バスバは、前記バスバ支持部に埋め込まれた埋込部を有し、
     前記埋込部は、前記バスバ支持部と電気的に絶縁されているノイズフィルタ。
    It is a noise filter that suppresses noise superimposed on the current.
    With the multiple bus bars through which the current flows,
    A bus bar support portion that supports the plurality of bus bars,
    An insulating layer arranged between the plurality of bus bars and the bus bar support portion is provided.
    The bus bar support portion is a conductor and is
    The bus bar has an embedded portion embedded in the bus bar support portion.
    The embedded portion is a noise filter that is electrically isolated from the bus bar support portion.
  2.  請求項1に記載のノイズフィルタにおいて、
     磁性体コアを備え、
     前記複数のバスバは、前記磁性体コアをそれぞれ貫通するノイズフィルタ。
    In the noise filter according to claim 1,
    Equipped with a magnetic core,
    The plurality of bus bars are noise filters that penetrate the magnetic core.
  3.  請求項1または2に記載のノイズフィルタにおいて、
     前記複数のバスバと前記バスバ支持部の間に、1nF以上かつ8.5nF以下の容量がそれぞれ形成されているノイズフィルタ。
    In the noise filter according to claim 1 or 2,
    A noise filter in which a capacitance of 1 nF or more and 8.5 nF or less is formed between the plurality of bus bars and the bus bar support portion.
  4.  請求項1または2に記載のノイズフィルタにおいて、
     前記バスバは、前記バスバの延在方向と直交する直交方向の両端に一対の前記埋込部が形成された第1の形状、前記直交方向の一端に前記埋込部が形成された第2の形状、前記直交方向の両端とその間に前記埋込部が連続的に形成された第3の形状、前記バスバ支持部に前記埋込部が挟み込まれた第4の形状、または前記第1、第2、第3および第4の形状の少なくとも2つ以上を組み合わせた形状を有するノイズフィルタ。
    In the noise filter according to claim 1 or 2,
    The bus bar has a first shape in which a pair of the embedded portions are formed at both ends in an orthogonal direction orthogonal to the extending direction of the bus bar, and a second shape in which the embedded portions are formed at one end in the orthogonal direction. The shape, the third shape in which the embedded portion is continuously formed between both ends in the orthogonal direction, the fourth shape in which the embedded portion is sandwiched between the bus bar support portions, or the first and first shapes. A noise filter having a shape in which at least two or more of the second, third and fourth shapes are combined.
  5.  請求項1に記載のノイズフィルタにおいて、
     前記複数のバスバは、直流電源から供給される直流電力を交流電力に変換して交流モータに出力するパワーモジュールと、前記交流モータとの間に接続されているノイズフィルタ。
    In the noise filter according to claim 1,
    The plurality of bus bars are noise filters connected between a power module that converts DC power supplied from a DC power source into AC power and outputs it to an AC motor, and the AC motor.
  6.  請求項1に記載のノイズフィルタにおいて、
     前記複数のバスバは、直流電源から供給される直流電力を交流電力に変換して交流モータに出力するパワーモジュールと、前記直流電源との間に接続されているノイズフィルタ。
    In the noise filter according to claim 1,
    The plurality of bus bars are noise filters connected between a power module that converts DC power supplied from a DC power source into AC power and outputs it to an AC motor, and the DC power source.
  7.  請求項6に記載のノイズフィルタにおいて、
     前記複数のバスバは、前記直流電源の正極側に接続される正極バスバと、前記直流電源の負極側に接続される負極バスバとを有し、
     前記バスバ支持部は、接地電位に接続されており、
     前記正極バスバと前記接地電位の間に接続された第1のYキャパシタと、
     前記負極バスバと前記接地電位の間に接続された第2のYキャパシタと、
     前記正極バスバと前記負極バスバの間に接続されたXキャパシタと、を備えるノイズフィルタ。
    In the noise filter according to claim 6,
    The plurality of bus bars have a positive electrode bus bar connected to the positive electrode side of the DC power supply and a negative electrode bus bar connected to the negative electrode side of the DC power supply.
    The bus bar support portion is connected to the ground potential and is connected to the ground potential.
    A first Y capacitor connected between the positive electrode bus bar and the ground potential,
    A second Y capacitor connected between the negative electrode bus bar and the ground potential,
    A noise filter comprising an X capacitor connected between the positive electrode bus bar and the negative electrode bus bar.
  8.  請求項6に記載のノイズフィルタにおいて、
     前記複数のバスバは、前記直流電源の正極側に接続される正極バスバと、前記直流電源の負極側に接続される負極バスバと、前記正極バスバと前記パワーモジュールの間に接続される正電圧入力バスバと、前記負極バスバと前記パワーモジュールの間に接続される負電圧入力バスバとを有し、
     前記バスバ支持部は、接地電位に接続されており、
     前記正極バスバと前記接地電位の間に接続された第1のYキャパシタと、
     前記負極バスバと前記接地電位の間に接続された第2のYキャパシタと、
     前記正電圧入力バスバと前記負電圧入力バスバの間に接続されたXキャパシタと、を備えるノイズフィルタ。
    In the noise filter according to claim 6,
    The plurality of bus bars are a positive electrode bus bar connected to the positive electrode side of the DC power supply, a negative electrode bus bar connected to the negative electrode side of the DC power supply, and a positive voltage input connected between the positive electrode bus bar and the power module. It has a bus bar and a negative voltage input bus bar connected between the negative electrode bus bar and the power module.
    The bus bar support portion is connected to the ground potential and is connected to the ground potential.
    A first Y capacitor connected between the positive electrode bus bar and the ground potential,
    A second Y capacitor connected between the negative electrode bus bar and the ground potential,
    A noise filter comprising an X capacitor connected between the positive voltage input bus bar and the negative voltage input bus bar.
  9.  請求項5から請求項8までのいずれか一項に記載のノイズフィルタと、
     前記パワーモジュールと、
     前記直流電力を平滑化する平滑キャパシタと、
     前記パワーモジュールを制御する制御部と、を備える電力変換装置。
    The noise filter according to any one of claims 5 to 8.
    With the power module
    A smoothing capacitor that smoothes DC power,
    A power conversion device including a control unit that controls the power module.
PCT/JP2021/015819 2020-05-20 2021-04-19 Noise filter and power conversion device WO2021235150A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112021001283.5T DE112021001283T5 (en) 2020-05-20 2021-04-19 NOISE FILTER AND POWER CONVERSION DEVICE

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020088390A JP2021182841A (en) 2020-05-20 2020-05-20 Noise filter and power conversion device
JP2020-088390 2020-05-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021235150A1 true WO2021235150A1 (en) 2021-11-25

Family

ID=78606872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/015819 WO2021235150A1 (en) 2020-05-20 2021-04-19 Noise filter and power conversion device

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2021182841A (en)
DE (1) DE112021001283T5 (en)
WO (1) WO2021235150A1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014050260A (en) * 2012-08-31 2014-03-17 Fuji Electric Co Ltd Power conversion device
JP2014056775A (en) * 2012-09-13 2014-03-27 Daikin Ind Ltd Terminal block unit
WO2018110071A1 (en) * 2016-12-13 2018-06-21 日立オートモティブシステムズ株式会社 Busbar structure and power conversion device using same

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11296613B2 (en) 2017-09-29 2022-04-05 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Power conversion device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014050260A (en) * 2012-08-31 2014-03-17 Fuji Electric Co Ltd Power conversion device
JP2014056775A (en) * 2012-09-13 2014-03-27 Daikin Ind Ltd Terminal block unit
WO2018110071A1 (en) * 2016-12-13 2018-06-21 日立オートモティブシステムズ株式会社 Busbar structure and power conversion device using same

Also Published As

Publication number Publication date
DE112021001283T5 (en) 2023-01-26
JP2021182841A (en) 2021-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10903736B2 (en) Power converter
US7965003B2 (en) Motor drive system for railway vehicle
JP5592496B2 (en) Power converter
JP6429721B2 (en) Power converter and railway vehicle
US10700591B2 (en) Voltage converter, electric drive system and method for reducing interference voltages
JP5802629B2 (en) Power converter
WO2015049774A1 (en) Electrical power conversion device
JP6980630B2 (en) High voltage filter and power converter
JP5017997B2 (en) Inverter device
JP2018042424A (en) Power conversion device
WO2021152888A1 (en) Noise filter, noise filter device, and power conversion device
JP6458529B2 (en) Power converter
US20150085549A1 (en) Power conversion apparatus
WO2021235150A1 (en) Noise filter and power conversion device
JP5550572B2 (en) Power converter
WO2018229929A1 (en) Power conversion device
JP7167328B2 (en) power converter
JP5272593B2 (en) Electric motor drive system and vehicle equipped with the same
CN110391755B (en) Circuit board
JP2005276946A (en) Capacitor
JP6673129B2 (en) Power converter
WO2023090263A1 (en) Power conversion device and method for manufacturing same
JP2015136225A (en) power converter
JP2020156206A (en) Power converter
JP2001128467A (en) Power conversion device

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21808484

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21808484

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1